基于plc的电液比例控制试验台控制系统设计研究

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2、一月＿‘．．‘：．ｒ＇叫马鸿泰＾Ｊ．：．发．．满，．扔声点．．：泉％＼鑛蠢知豁：為分类号：TP23学校代号：10490学号：201404002密级：公开武汉工程大学硕士学位论文基于PLC的电液比例控制试验台控制系统设计研究作者姓名：胡奇指导教师姓名、职称：黄元峰教授王映波高级工程师申请学位类别：专业型硕士学科专业名称：控制工程研究方向：控制工程论文提交日期：2016年12月1日论文答辩日期：2016年11月28日学位授予单位：武汉工程大学学位授予日期：年月日答辩委员会主席：王典洪

3、教授DesignandResearchoncontrolsystemofelectro-hydraulicproportionalcontroltestbenchBasedonPLCAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterMajor：ControlEngineeringCandidate：HuQiSupervisor：Prof.HuangYuanfengSNENGRWangYingboWuhanInstituteofTechnologyWuhan,Hubei430073,P

4、.R.China独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在眾师指导下进行的研究：１二作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经綜明引用的内容外，本论文不包含任何與他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究傲出贡献的个人巧集体，均己在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法俸结果由本人承担。学位论文作者签名：２０化年月部３／／学位论文版较使用授权书本学位论文作者完全了解我校有关保圈、使用擎位论文的规定，即：我校有权保留巧向国家荷关部口或机构送交论义的愛印件

5、和电子版，允许论文被蒼阅。本人授极武汉工賴大学研究生处可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数掘库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等變制手段保存和汇编本学位论文。■保密０，在年解密盾适用本授权书。＿＿本论文属于不巧＂＂（请在此１：方櫃内打Ｖ）学位论文作者签名．；东乃＾指导教师签名２０２！日２０妊Ｉｆ）（月！月诚｜辟摘要随着电子技术和液压控制技术的发展，电液比例控制技术在工程领域和现代科研中都得到了广泛的应用。采用电液比例技术实现液压机构的定位和同步的问题，以及

6、对力加载过程实现方便、平稳、准确控制的问题日益的得到重视。同时，在工业应用中，金属材料加工、工程机械等对液压位置控制与力加载控制技术的要求更高。因此，研究电液比例控制技术十分有必要。基于教学和科研需要，本课题主要是研究、设计一台用于学习和研究电液比例控制技术应用的教学试验台，实现对液压缸的位置控制及力加载控制的实验研究，并满足相应的功能和性能指标要求。本课题基于PLC的特点和PWM电液比例控制技术的优势，提出了以PLC为控制器、PWM比例阀为控制元件、液压缸为执行机构，应用电液比例控制技术来实现液压缸的位

7、置控制及力加载控制，完成单缸定位、双缸同步及力加载三个实验项目，用WinccFlexible软件实时监控试验过程的设计方案。课题首先详细介绍了电液比例控制试验台的组成，给出了单缸定位、双缸同步、力加载实验液压控制系统的组成及其工作原理，并完成了相应的液压回路设计和元件选型。然后，在阀控液压缸基础上，完成了液压位置控制与力加载控制系统的数学模型，并进行了PID控制策略下的仿真研究与分析，确定了控制策略。最后，以S7-300PLC为控制器完成了该试验台控制系统的硬件设计及软件编程，并通过控制程序和PID算法实

8、现了对试验系统的有效控制。同时由WinccFlexible编辑生成人机界面，以Profinet通讯协议方式实现HMI与PLC之间的通讯，实现了对系统运行状况的实时显示和监控，使得实验操控过程更加简便，结果更加直观。经过对该系统调试和实验，结果表明:采用本设计方案，液压缸位置控制及力加载控制系统可以获得较理想的静、动态性能，并能对整个运动过程进行实时监控，对压力、液位、温度等参数进行监测和故障报警，可以较好地应用到工业工程及教学